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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2003年, 第39卷, 第11期 刊出日期:2003-11-11 上一期    下一期
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论文
相变内耗与伪滞弹性
徐祖耀
金属学报. 2003, 39 (11): 1121-1126 .  
摘要   PDF (269KB)
Fe-Ni-C在扩散型(珠光体)相变时呈现较高的内耗峰,说明相界面(尤其是高能相界面)的运动对相变内耗起到重要作用,建议建立一个内耗峰值与相界面能量之间的关系式,Fe-Ni-C中贝氏体相变的内耗特征与珠光体的相似,贝氏体相变孕育期内已发现相变内耗峰.结合溶质区的实验结果,证明贝氏体相变系扩散形核马氏体相变中相界面能量较低,导致其内耗峰值低于扩散型相变的峰值.马氏体相变的软模现象为相变形核机制提供启迪.fcc→hcp反铁磁相变抑制了马氏体相变动力学,但促发了fcc→fct相变,在ZrO2-CeO2一Y2O3陶瓷中,因m→t逆相变而引起的滞弹性可称其为伪滞弹性,其弛豫时间长达数日之久.
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内耗频谱仪的应用及内耗频率峰机理的探讨
张进修; 熊小敏
金属学报. 2003, 39 (11): 1127-1132 .  
摘要   PDF (275KB)
给出了自行研制的内耗频率谱仪的设计思想、工作原理、谱仪所达到的技术指标以及所测得的固体、颗粒物质.悬浮液等的内耗频率谱.从实验结果出发,讨论了内耗频率峰的机理.由颗粒物质或悬浮液加入倒摆的盛液筒后,扭摆系统共振频率升高(可由10^1--10^2Hz量级升至10^3Hz)和内耗频率峰的位置变化,可测得颗粒物质的熵力和组态熵能级的变化.从BaTiO3陶瓷在类二级相变温度时内耗的不稳定性和点阵失稳的相关性等,提出了固体中的内耗频率峰起源于切变振动诱发的晶格失稳和点阵熵的变化的观点.
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La2M0209系新型氧离子导体中氧空位扩散的内耗与介电弛豫研究
方前锋; 易志国; 张国光
金属学报. 2003, 39 (11): 1133-.  
摘要   PDF (320KB)
报道了用内耗和介电弛豫方法研究新型氧离子导体La2-xAxMo2O9(其中,A=Ca,Bi,K;x=0-0.3)的最新结果,结果表明,在内耗-温度谱和介电损耗-温度谱上出现了两个与氧空位短程扩散有关的内耗峰和介电弛豫峰,说明氧空位扩散至少有两个不等同的弛豫过程.掺杂后,两弛豫峰都移向高温,氧空位的扩散激活能增加,高温弛豫峰高度降低而低温弛豫峰略有升高.在适当的掺杂条件下(30%Ca,5%Bi或5%K),低温下的电导率都有不同程度的提高.根据实验结果和晶体结构提出了氧空位(或离子)扩散的物理图像.
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La2M0209系新型氧离子导体中氧空位扩散的内耗与介电弛豫研究
方前锋; 易志国; 张国光
金属学报. 2003, 39 (11): 1133-1138 .  
摘要   PDF (320KB)
报道了用内耗和介电弛豫方法研究新型氧离子导体La2-xAxMo2O9(其中,A=Ca,Bi,K;x=0-0.3)的最新结果,结果表明,在内耗-温度谱和介电损耗-温度谱上出现了两个与氧空位短程扩散有关的内耗峰和介电弛豫峰,说明氧空位扩散至少有两个不等同的弛豫过程.掺杂后,两弛豫峰都移向高温,氧空位的扩散激活能增加,高温弛豫峰高度降低而低温弛豫峰略有升高.在适当的掺杂条件下(30%Ca,5%Bi或5%K),低温下的电导率都有不同程度的提高.根据实验结果和晶体结构提出了氧空位(或离子)扩散的物理图像.
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实用M2052合金阻尼行为表征
殷福星
金属学报. 2003, 39 (11): 1139-1144 .  
摘要   PDF (262KB)
名义组分为Mn-20Cu-5Ni-2Fe(原子分数,%)的M2052合金,具有很高的强度和阻尼性能.对该合金在不同条件下的阻尼性能采用多种方法进行了表征.该合金的高阻尼态出现在一个临界温度以下,该温度可以通过改变组分和热处理来调整.合金的室温阻尼性能强烈地依赖于频率、应变振幅以及静载荷的大小.
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体心立方金属中位错与间隙原子相互作用的回顾——机械波谱术研究
L.B.Magalas
金属学报. 2003, 39 (11): 1145-1152 .  
摘要   PDF (395KB)
根据有关术语、实验结果和理论处理方法的现有数据,对冷加工峰,200,220或250℃峰,Snoek-Koster(SK)峰,以及Snoek-Ke-Koster(SKK)峰进行了评估。并特别强调了葛庭遂教授(Ke)为理解冷加工峰所作的贡献。同时,对由(1)Schoeck,(2)Seeger,(3)王业宁等人,(4)Magalas和Ngai,以及(5) Ogurtani 等人发展的现有理论模型进行了简要的综述.
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Mn-Ni合金的反铁磁转变与马氏体相变
彭文屹; 邓华铭; 张骥华
金属学报. 2003, 39 (11): 1153-1156 .  
摘要   PDF (187KB)
采用动力学分析方法(DMA)、电阻法和透射电镜(TEM),分别测量了Mn-Ni合金的内耗、模量与温度的变化关系和Ms,tn点,观察了合金的显微组织,并与Mn-Cu合金进行了对比分析以研究反铁磁转变、马氏体相变之间的耦合机制,以及反铁磁转变和马氏体相变对孪晶形成的作用.分析结果表明:在Mn-Ni合金中,可以由孪晶峰和马氏体相变峰的叠加产生高阻尼;另外,反铁磁转变与马氏体相变能否紧密耦合,除了与“应变释放机制”相关的畸变度有关外,还与Ms点和tn点之间的差异具有很大的关系.
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La2NiO4.147体系相变的低频内耗
张华力; 刘卫; 苏金瑞; 丁锦文; 陈初升
金属学报. 2003, 39 (11): 1157-1159 .  
摘要   PDF (149KB)
通过电化学加氧方法获得额外氧含量δ=0.147、结构为Fmmm的La2NiO4+δ样品,低频内耗测量表明,400K温区附近存在一个相变内耗峰,它对应体系从低温正交Fmmm相到高温四方I4/mmm相的转变,模量和内耗的升、降温回滞现象反映此相变为一级相变.变频和改变升温速率内耗实验表明,内耗峰高与测试频率成反比,与升温速率成正比,具有马氏体相转变特征,低δ值的La2NiO4+δ样品无此相变峰,说明此峰应与低温正交Fmmm相中额外氧的三维有序变化相关.
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弛豫铁电体Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3的相变
包鹏; 戴玉蓉; 李伟; 沈惠敏; 朱劲松; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1160-1162 .  
摘要   PDF (150KB)
测量了(1-x%)镁铌酸铅-x%钛酸铅(1≤X≤11)(简称PMNTx)陶瓷样品的介电常数、内耗和Young’s模量.观测到在Tm温度附近,即在介电常数达到最大值时,出现一个内耗峰,并且模量发生软化.这反映了极化纳米微畴的弛豫.对于PMNTx(5≤x≤11)的样品,在Tm温度以下的某个温度出现附加的内耗峰和Young’s模量的异常,表明样品中发生了自发的弛豫铁电到铁电(简称R-F)的相变,对R-F相变的机制进行了讨论.
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Ce,Y-TZP陶瓷的室温至250℃内耗
金学军; 赵诚; 张玉龙
金属学报. 2003, 39 (11): 1163-1166 .  
摘要   PDF (191KB)
测量了不同Y2O3稳定剂含量(摩尔分数分别为0.25%,0.50%和0.75%)对8Ce,Y-TZP陶瓷的室温至250℃内耗特征的影响.结果表明,Y2O3含量为0.25%时,晶体结构为单斜相,无内耗峰出现,内耗呈单调增加;而Y2O3含量为0.50%和0.75%时,晶体结构为四方相,在内耗-温度曲线上出现弛豫内耗峰,模量单调减小,峰值为10^-3--10^-2,峰位随测试频率增加向高温移动,弛豫时间符合Arrhenius关系,内耗峰的积分强度与稳定剂的含量(即Y^3+离子的浓度)成正比,该内耗峰起源于YZrVoe偶极子的再取向.
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PZT陶瓷材料低温相变的内耗测量
戴玉蓉; 包鹏; 沈惠敏; 朱劲松; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1167-1169 .  
摘要   PDF (128KB)
通过差热分析(DSC)、内耗以及Young’S模量等测量了PZT铁电陶瓷材料的相变行为,结果表明,在261和225K各出现一个内耗峰.前者与DSC探测到的峰温一致,对应于从四方到单斜的一级相变;后者峰形不对称,对应的Young’S模量有突变,但在DSC上无反映,这可能与界面的运动有关,即与相变的稳态内耗有关.
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低掺杂La0.82Sr0.18MnO3巨磁电阻块材的低频内耗
李合琴; 陈志宝
金属学报. 2003, 39 (11): 1170-1172 .  
摘要   PDF (134KB)
用低频扭摆法测试了低掺杂La0.82Sr0.18MnO3巨磁电阻块材的内耗及弹性模量。所测试的温度范围内,在276和154K存在两个内耗峰,且在相应的温度,模量有明显的变化,结合电磁性能的测试结果,认为高温峰起源于顺磁绝缘体斜方相向铁磁金属斜方相的转变,低温峰则被解释为铁磁金属斜方相向铁磁金属正方相的转变.
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钙钛矿结构锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的内耗研究
马永青; 宋文海; 戴建明; 张瑞丽; 杨杰; 杜家驹; 孙玉平
金属学报. 2003, 39 (11): 1173-.  
摘要   PDF (140KB)
用内耗的方法测量了钙钛矿结构锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的内耗温度曲线Q^-1(T),在260,222和105K温度处分别出现内耗峰,分析表明105 K处的内耗峰与铁磁态中的电子相分离有关。222K处的内耗峰由两个次峰构成,峰温分别为222和234 K,并具有弛豫特征,与绝缘畴和金属畴的相对移动有关.它们的激活能以及指数前因子分别为0.32eV,2.0×10^-12 s和0.38 eV,2.5±10^-13 s.
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钙钛矿结构锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的内耗研究
马永青; 宋文海; 戴建明; 张瑞丽; 杨杰; 杜家驹; 孙玉平
金属学报. 2003, 39 (11): 1173-1175 .  
摘要   PDF (140KB)
用内耗的方法测量了钙钛矿结构锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的内耗温度曲线Q^-1(T),在260,222和105K温度处分别出现内耗峰,分析表明105 K处的内耗峰与铁磁态中的电子相分离有关。222K处的内耗峰由两个次峰构成,峰温分别为222和234 K,并具有弛豫特征,与绝缘畴和金属畴的相对移动有关.它们的激活能以及指数前因子分别为0.32eV,2.0×10^-12 s和0.38 eV,2.5±10^-13 s.
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La1-xSrxMnO3(x≈0.125)中相分离现象的超声研究
张士龙; 岑诚; 谢津桥; 苏金瑞; 苯长飞
金属学报. 2003, 39 (11): 1176-1178 .  
摘要   PDF (138KB)
测量了La1-xSrxMnO3(x≈0.125)单相多晶样品的超声声速与衰减随温度的变化关系.结果表明,在顺磁绝缘体一铁磁金属转变温度(TC≈263K)附近超声声速出现软化,同时伴有尖锐的超声衰减峰.理论分析认为,Tc附近的超声异常主要源于自旋涨落效应,电阻、磁化率测量结果表明,在200K温度以下,体系出现铁磁金属、铁磁绝缘体和反铁磁绝缘体多相共存现象,同时超声声速出现巨大的软化并伴有很宽的衰减峰,升、降温曲线存在明显的热回滞,说明La0.875Sr0.125MnO3体系在低温下伴随相分离现象的出现发生了类一级相变,它可能是由Jahn-Teller扭曲效应所导致的,研究结果表明,超声是研究相分离现象的一种有效实验手段.
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La1-xCaxMnO3(0.50≤x≤0.85)在电荷有序态下的合作Jahn-Teller效应与内耗关系研究
唐奡男; 杨洋; 汪伟
金属学报. 2003, 39 (11): 1179-1182 .  
摘要   PDF (179KB)
运用X射线衍射和内耗测量技术研究了La1-xCaxMnO3(0.50≤x≤0.85)在电荷有序态下的合作JJahn-Teller晶格畸变.随着温度从高温降至电荷有序相变温度了1Co,切变模量出现明显软化.
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La1/3Sr2/3Mn1-xFexO3(x=0,0.05)中电荷有序现象的超声研究
孔辉; 谢津桥; 张士龙; 苏金瑞; 朱长飞
金属学报. 2003, 39 (11): 1183-1185 .  
摘要   PDF (139KB)
系统研究了La1/3Sr2/3Mn1-xFexO3(x=0,0.05)单相多晶样品在20--300K温区内的电荷输运性质和超声特性,结果表明,La1/3Sr2/3MnO3样品在235K存在明显的电荷有序现象,但是极少量的Fe取代Mn就会有效地抑制电荷有序现象的发生,伴随电荷有序现象的发生声速出现极大的软化,其相对变化超过5%,这表明La1/3Sr2/3Mn1-xFexO3中存在剧烈的电-声子相互作用,分析指出该电-声子耦合主要起源于Jahn-Teller效应.
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Sm0.99Gd0.01Al2金属间化合物的声学和比热容性质研究
苏金瑞; 王克勤; 屈继锋; 朱长飞
金属学报. 2003, 39 (11): 1186-1188 .  
摘要   PDF (135KB)
用感应悬浮冷坩锅法制备了单相性良好的Sm0.99Gd0.01Al2多晶金属间化合物.对其低温的声学和比热容性质进行了研究,得到了样品模量和声衰减以及随温度变化的规律.研究表明,在磁相变附近,样品的声学性质有剧烈的反常现象.比热容测量的结果表明这是一个二级相变.结合样品的磁性性质,对其声学特性进行了分析.
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过掺杂区Y123体系的低温内耗研究
应学农; 汪洋; 黄以能; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1189-1192 .  
摘要   PDF (176KB)
制备了部分Ca替代Y的Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ样品,以及通过高温淬火获得了具有不同氧含量的Y0.85Ca0.15Ba2Cu3O7-δ系列陶瓷样品。用双端振动簧法研究了从室温至液氮温区的音频内耗谱。结果表明,未掺杂的YBa2Cu3O7-δ(Y123))在220K附近有一个内耗峰(记为P3),随着Ca含量的增加,P3峰的强度逐渐受到了抑制,而峰位稍向低温移动.对于以0.15的Ca替代Y的Y123样品,通过高温淬火减少氧含量,P3峰由抑制逐渐恢复,P3峰依赖于载流子的浓度,在过掺杂区P3峰受到抑制,这表明P3峰与高温超导欠掺杂区的异常有关,进一步的分析认为,P3峰很可能联系于欠掺杂区载流子的异常行为.
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反应磁控溅射法制备nc-TiN/a-Si3N4薄膜的Young’s模量和内耗
李朝升; 王先平; 方前锋
金属学报. 2003, 39 (11): 1193-1196 .  
摘要   PDF (168KB)
利用振簧技术测量了不同退火状态下的nc-TiN/a-Si3N4超硬薄膜的Young's模量和内耗随温度的变化关系.在280--300℃附近观察到一个弛豫内耗峰.随着退火温度的升高,该内耗峰逐渐减弱,而Young's模量变化不大,750℃退火后,该内耗峰消失,而模量却从未退火时的430GPa激增至530GPa,初步认为该内耗峰来源于非稳定界面的弛豫过程.
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复合体材料CuFe2O4-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3的内耗和介电损耗
李伟; 宋春花; 包鹏; 马骏; 朱劲松; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1197-1200 .  
摘要   PDF (168KB)
用传统的固相反应方法制备了CuFe2O4-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3复合体材料陶瓷,用X射线衍射确定了复合体材料中各相的存在.用双端振动簧法研究了样品在-200—400℃的音频内耗谱,在37.6℃发现一个很大的内耗峰P1,并伴随着约9%的模量的软化,表明了相变的存在.在室温下,测量了介电常数ε′和介电损耗tanδ随频率变化的关系;同时,测量了复合体材料的介电常数和介电损耗随温度的变化关系,进一步验证P1峰由立方到四方的相变引起.最后给出样品的磁滞回线.
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3种玻璃材料的介电弛豫谱
汪成聚; 黄以能; 何峻; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1201-1204 .  
摘要   PDF (174KB)
对高分子玻璃材料poly(5-arcyloxymethyl-5-ethyl-1,3-dioxacyclohexane))PAMED,小分子玻璃材料ETHANOL和glycerol的频域介电弛豫谱进行了数据分析研究.基于两个经验公式的叠加和,把弛豫谱的α与β过程分解开来,给出了它们的参数,研究了它们的相互关系,初步讨论了玻璃材料的脆性与结构的关系以及它们的物理机制.
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热老化对ZN-1阻尼材料内耗特性的影响
余黎明; 李晶晶; 马岳
金属学报. 2003, 39 (11): 1205-1208 .  
摘要   PDF (201KB)
以ZN-1材料为对象,研究了热老化对粘弹性阻尼材料阻尼性能和动、静态力学性能的影响.结合老化前、后材料内耗性能和微观组织的变化,对此类材料的老化机理进行了讨论,并就材料的加工工艺和应用提出一些建议,研究表明,热老化会显著破坏ZN-1阻尼材料中共混各相的相界面结合状况,从而恶化ZN-1的内耗和力学性能,并影响ZN-1的内耗机制;界面热应力的理论计算表明,合理设计ZN-1中组分的体积含量,将有助于改善其相界面的热膨胀匹配性,从而提高ZN-1耐热性能.
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磁电复合材料CuFe2O4/PbZr0.53Ti0.47O3的内耗与介电损耗
戴玉蓉; 包鹏; 朱劲松; 沈惠敏; 刘俊明; 王业宁
金属学报. 2003, 39 (11): 1209-1211 .  
摘要   PDF (128KB)
制备了组分为xCuFe2O4-(1-x)PbZr0.53Ti0.47O3(其中x=0.1,0.2,0.3,1.0)的磁电复合材料,XRD实验表明,样品中只存在着CuFe2O4和PbZr0.53Ti0.4703相.利用多功能摆测量了样品在低频下(0.1--6.4Hz)的内耗,同时利用HP4194A阻抗分析仪测量了样品低频(100Hz--1 MHz)的介电损耗,分析了复合物中CuFe2o4和PZT对内耗及介电损耗分别所作的贡献.
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结晶状态对铜内耗频率谱的影响
张进修; 龚康
金属学报. 2003, 39 (11): 1212-1214 .  
摘要   PDF (142KB)
用内耗频率谱仪测量了多晶铜、纳米晶铜和单晶铜试样的内耗频率谱,在170,320以及490Hz附近观测到3个明显的共振吸收频率峰,3种试样在晶粒结构上存在极大差别,但其共振吸收内耗峰出现在相同频率范围,这说明产生内耗频率峰的机制与晶体缺陷和晶粒尺度无关,而与材料的晶体点阵性质密切相关.
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低频脉冲磁场方法处理铁基非晶合金的内耗研究
王晓伟; 马继
金属学报. 2003, 39 (11): 1215-1218 .  
摘要   PDF (183KB)
利用低频脉冲磁场处理铁基非晶合金的方法得到综合性能更好的非晶一纳米晶混合合金,采用内耗测量方法研究了这种软磁性非晶一纳米晶混合合金的结构变化,并比较了不同处理时间样品的内耗变化,结果表明,经低频脉冲磁场处理后,在92℃附近出现了一个明显的内耗峰,该峰在能量积聚过程中表现出弛豫型内耗的特点,而在降温过程则无转变发生,仅表现出背景内耗的增高。结合正电子寿命谱的观察,分析了样品中缺陷组态的变化规律.实验结果均表明,经低频脉冲磁场较长时间处理后,样品中的亚稳结构与非晶态的亚稳结构明显不同,并具有一定的热稳定性.
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稀土对BNb钢轨踏面区内耗谱的影响
戢景文; 于宁; 孙振岩; 任建新; 王云盛
金属学报. 2003, 39 (11): 1219-1222 .  
摘要   PDF (194KB)
测量了放置1年(1a)的BNbRE和BNb钢供货(即热轧)态重轨踏面区样品及其700℃,30min,水冷(W.C.)室温变形样品的内耗.结果表明,两种钢的热轧态样品均有Snoek-Ke-Koester(SKK)峰,但内耗有较明显的差异:BNb钢轨的SKK峰明显高于、也宽于BNbRE钢的SKK峰,前者的峰温较后者约高20℃;但前者没有Snoek峰,后者则有该峰.两种钢变形样品的SKK峰大体相同.同时,测量了放置2年(2a)的两种钢轨的供货样品和变形样品的内耗,结果与放置1a的样品有明显不同.
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颗粒物质中熵力和组态熵的共振吸收力学谱研究
熊小敏; 王海燕; 张进修
金属学报. 2003, 39 (11): 1223-1224 .  
摘要   PDF (103KB)
利用自行研制的切变波共振吸收力学谱仪测量了颗粒物质(种子、不锈钢珠)的共振吸收力学谱,结果表明,系统的共振频率具有明显的切位移振幅效应,同时颗粒物质存在特征共振吸收峰,据此计算出颗粒物质的熵力及熵能级差.
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用薄膜内耗仪测定薄膜应力
李健; M.Wuttig
金属学报. 2003, 39 (11): 1225-1227 .  
摘要   PDF (146KB)
采用一种新的薄膜内耗仪观测Ni50Ti50薄膜样品的形变(薄膜形变造成薄膜与载膜硅片之间的界面应力)随温度或其它环境参量的变化.同步测量了薄膜的内耗、动态模量、薄膜应力以及Ni50Ti50薄膜的相变过程.
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低频机械谱术测量薄膜切变模量及微量油膜探测
L.B.Magalas; 方前锋
金属学报. 2003, 39 (11): 1228-1232 .  
摘要   PDF (202KB)
描述了工作在共振和次共振模式下的低频机械波谱仪的基本原理.主要介绍了研究金属衬底上薄膜的物理性质的两种方法:第一种方法,用于测量沉积在钼丝上的TiN/Ti(C,N)多层膜的切变模量和内耗;第二种方法,用于探测钢片表面微量油膜的存在.尽管这两种技术有着各自不同的应用目的及对象,但它们均源自能够导致机械能损耗的表面效应.
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